Устройство для счета перемещающихся изделий

(5)5 6 06 М 7/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ ОЧ(56) Авторское свидетельство СССР Ь 978168, кл. 6 06 М 7/00, 1981.Авторское свидетельство СССР й. 1070584, кл, 6 06 М 7/04, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА ПЕРЕМЕЩАЮЩИХСЯ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к бесконтактным фотоэлектрическим устройствам, и предназначено для подсчета изделий, преиму)цественно прозрачных. Цель изобретения - расширение области применения устройства, а именно обеспечение счета прозрачных изделий, Кроме того, в устройстве достигается повышенная точность счета изделий по сравнению с прототипом. Устройство содержит два источника 1 и 2, два фотоприемника 3 и 4, установленные напротив источников и расположенные по разные стороны от зоны контроля, первый и второй формирователи 5 и,6, первый и второй пороговые элементы 10 и 11, дифференциальный усилитель 7, детекторы 8 и 9 положительнбго и отрицательного напряжения, триггер 12, выход которого является выходом устройства, Расстояние между линиями визирования .о первой и второй пары излучатель-фотоприемник выбирается из соотношения; Ь - 12ЕоЕ 2, где Ь - наибольший диаметр изделия,2 - наименьший диаметр того же изделия, 1 ил,10 20 30 35 50 55 Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к Фотоэлектрическим бесконтактным устройствам для счета движущихся штучных предметов, преимущественно с высокой степенью прозрачности (бутылки из прозрачного стекла, изделия из хрусталя) и может найти применение в стекольной, пищевой, медицинской, химической промышленности, где необходимо вести точный подсчет продукции,Известен фотодатчик для подсчета предметов, состоящий из объектива, сканирующего блока, фильтра верхних частот, фотоэлемента с усилителем, выход последнегосоединен с входом исполнительного элемента, например счетчика,Это устройство работоспособно лишь при подсчете изделий с малой степенью прозрачности (например, бутылки из цветного стекла) либо при подсчете полностью непрозрачных изделий, так какдля ихустойчивой работы необходимо изменение светового потока, подающего на фотоприемник в широких пределах (устойчивая работа устройств достигается при изменении светового потока от нуля до максимального значения),Наиболее близким по технической сущности кизобоетению является устройство для счета перемещающихся иэделий, содержащее первый и второй источники излучения, установленные против первого и второго фотоприемников, выходы которых соединены с входами соответствующих формирователей, первый и второй пороговые элементы, триггер, блок индикации, а фотоприемники расположены по разные стороны от зоны контроля,Это устройство имеет более совершенную оптическую систему, но не обеспечивает подсчет прозрачных изделий из-за недостаточной чувствительности к изменению величины светового потока, подающего на фотоприемник,Цель изобретения - расширение области применения устройства путем обеспечения подсчета прозрачных изделий за счетувеличения его чувствительности.В устройстве достигается также дополнительная цель - повьпение точности счета,На чертеже изображена блок-схема устройства для счета перемещающихся изделий,Устройство содержит первый и второйисточники 1 и 2 света, первый и второй фотоприемники 3 и 4, первый и второй формирователи 5 и 6 импульсов, дифференциальный усилитель 7, детектор 8 положительного напряжения, детектор 9 отрицательного напряжения, пороговые элементы 10, 11, триггер 12, Направление движения изделий 13 показано стрелкой,На чертеже показаны Ы расстояние между осями оптических пар: первый источник 1 света первый фотоприемник 3, второй источник 2.света - второй фотоприемник 4, Е 1 - наибольший диаметр изделия, Е 2 - наименьший диаметр того же изделия.Устройство работает следующим образом,При отсутствии иэделий в зоне контроля на входы фотоприемников 3, 4 воздействует полный оптический поток от источников 1 и 2. Ввиду полной идентичности фотоприемников 3, 4 и источников 1, 2, а также вследствие последовательного соединения последних сигналы на выходе фотоприемников 3, 4 одинаковы, на выходе формирователей 5 6 (в качестве формирователей использукгся, например, преобразователь фототока в напряжение) - также одинаковы в предположении, что коэффициенты передачи последних равны, Сигнал на выходе дифференциального усилителя 7 равен разности сигналов на выходе формирователей 5 и 6 и, очевидно, равен нулю.Равенство нулю этого сигнала автоматически обеспечивается также и при воздействии на оптическую систему устройства дестабилизирующих факторов производства (изменение температуры, запыленность, влажность и т.д.), так как элементы расположены рядом, а дестабилизирующие воздействия параллельно воздействуют на них. Рабочий же сигнал.на выходе дифференциального усилителя 7 формируется как разность двух сигналов с выхода формирователей 5, 6, вследствие чего происходит компенсация в рабочем сигнале его составляющих, которые возникают ввиду воздействия упомянутых дестабилизирующих Факторов.Нулевой сигнал на выходе дифференциального усилителя 7 обуславливает нулевой сигнал на выходе детекторов положительного 9 и отрицательного 10 напряжения, а также пороговых элементов 11, 12, На входах установки триггера 13 в единичное состояние (вход Я и в нулевое (вход В) - также нулевые сигналы, Предположим для определенности, что установка триггера 14 в единичное или нулевое состояние осуществляется подачей единичного сигнала соответственно на его входы Я или Я, Предположим также, что триггер 13 был предварительно установлен в нулевое состояние после подачи питания, так что на выходе устройства первоначально сигнал равен нулю.При появлении изделия 14 в зоне контроля наступает момент, когда начинаетуменьшаться световой поток, поступающийна фотоприемник 3 от источника 1, Это происходит вследствие поглощения и преломления потока прозрачным иэделием. Крометого, от изделия 14 на фотоприемник 4 также поступает отраженный световой поток,который создается источником 1, Итак, в 10результате этого на выходе фотоприемника3 и формирователя 5 сигнал уменьшается,на выходе фотоприемника 4 и формирователя 6 увеличивается и как результат на неинвертирующем входе дифференциального 15усилителя 7 сигнал больше, чем на инвертирующем, т,е, появляется разность сигналоводной полярности на входах дифференциального усилителя 7, По этой причине навыходе последнего формируется положительное напряжение, которое выделяетсядетектором положительного напряжения 9.Сигнал же на выходе детектора отрицательного напряжения 10 по прежнему равен нулю, Сигнал с детектора 9 поступает на вход 25порогового элемента 11 и при превышенииим порога срабатывание последнего, на еговыходе формируется единичный сигнал, который устанавливает триггер 13 в единичное состояние и нэ выходе устройства тем 30самым формируется передний фронт сигнала.В дальнейшем при прохождении прозрачного изделия в зоне первого фотоприемника 3 возможны моменты, когда сигнал 35на выходе последнего ввиду изменение хода оптических лучей вследствие движения изделия .может снова увеличиваться довеличины сигнала нэ выходе фотоприемника4, При этом сигнал на выходе дифференциэльного усилителя 7 может снова уменьшиться до нуля, Но тем не менее состояниетриггера 13.(и, следовательно, состояние вы хода устройства) не измениться, так как состояние сигнала на входе В триггера 13 45останется нулевым до момента вхожденияизделия 14 в зону действия фотоприемника 4,а геометрические соотношения между размерами оптической системы и размерами изделия таковы, что присутствие изделия в зонах 50действия обоих фотоприемников невозможно,Итак,после прохождения изделием 14зоны первосо фотоприемника 3 сигнал на выходе устройства. единичный, триггер установлен в единичное состояние. После выхода. изделия 14 из зоны первого фотоприемникаустанавливается состояние, когда сигналы на выходе фотоприемников 3 и 4 равны, сигйал навыходе дифференциального усилителя 7 равен нулю, сигналы на выходах детекторое 9,1 10, компараторов 11, 12 также равны нулю.При появлении изделия в зоне фотоприемника 4 начинает уменьшаться световой поток, поступающий йа фотоприемник 4 отисточника 2 вследствие его поглощения ипреломления. Часть потока от источника 2отражается на фотоприемник 4 от изделия.Разность сигналов на входе дифференциального усилителя 5 меняет знак по сравнениюс положением, когда изделиенаходилось в зоне фотоприемника 3, На выходе дифференциального усилителя 5 возникает отрицательное напряжение, котороевыделяется детектором отрицательного напряжения 10 и поступает на вход порогового элемента 12, При достижении сигналавходе порогового элемента 12 уровня срабатывания последнегона его выходепоявляется сигнал "1", который устанавливает(сбрасывает) по входу й триггер 13 в нулевоесостояние,Как уже. отмечалось, соотношения между геометрическими размерами изделия иоптической системы таковы, что следующееизделие появится в зоне действия фотоприемника 3 только после выхода предыдущегоизделия из зоны действия фотоприемника4,За счет этого обеспечивается высокаяточность счета изделий, так как достаточнолишь кратковременного изменения светового потока на фотоприемниках 3, 4 принахождении изделия перед ними до уровнясрабатывания сортветствующих им пороговых элементов, Это кратковременное изменение светового потока возникает какправило из-за преломления, отражения и .поглощения оптических лучей от прозрачного изделия при входе этого изделия в зонудействия соответствующего фотодатчика.За счет этого даже при самой высокой степени прозрачности (т.е. когда поглощениеминимально) устройство обеспечивает подсчет изделий.Следует отметить, что в изобретении дополнительно достигается также повышениепомехоустойчивости за счет дифференциального включения фотоприемников.Кроме того. на точность счета не влияетвибрация изделий при их движении.Формула изобретения1, Устройство для счета перемещающихся изделий, содержащее первый и второй источники света, установленныенапротив соответственно первого и второгофотоприемников, которые расположены поразные стороны перемещающихся иэделий,которые подключены к входам соответственно первого и второго формирователейимпульсов, триггер, первый и второй поро1751789 ды которых соединены соответственно спервым и вторым входами триггера, выходкоторого является выходом устройства,Составитель Н.Баганова Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий Редактор О.Спесивых Заказ 2694 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 говые элементы, отл ича ю щеес я тем, что, с целью расширения области применения устройства путем обеспечения подсчета прозрачных изделий, внего введены дифференциальный усилитель, генератор импульсов, детектор положительного и детектор отрицательного напряжений, выходы первого и второго формирователей импульсов подключены соответственно к инвертирующему и прямому входам дифференциального усилителя, выход которого соединен с входами детекторов положительного и отрицательного напряжений, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго пороговых элементов, выхо 52. Устройство по и, 1, о тл и ч а ю ще ес я тем, что, с целью повышения. точностИ устройства, расстояние а между осями оптических пар: первый истОчник излучения - первый фотоприемник и второй источник 10 излучения - второй фотоприемник, выбирается из соотношенияО-ИЬЫ.где Ь - наибольший диаметр изделия;1.2 - наименьший диаметр того же изде лия,